We have developed a new type of laser-spectromicroscope to analyze the dynamics of microorgans in living cells and to clarify the secretary mechanisms of granules which contain hormones and transmitters in living cells. Rat basophilic leukemia cells, which exhibit a calcium-dependent secretion of granules, were observed using a dual focused video-microscope. Our results suggest that increase of intracellular Ca concentration ([Ca]i) is not sufficient for exocytosis stimulated with antigen, but release of Ca from intracellular stores induces Ca-influx, followed by exocytosis in RBL-2H3 cells. Secretion of insulin from pancreatic the β-cells and a mouse insulinoma cells line MIN6 with glucose results in an exocytotic reaction through membrane depolarization and an increase of [Ca]i. To investigate the relationship between membrane depolarization and intracellular calcium mobilization in MIN6 cells, we developed a simultaneous double-probe imaging video-microscope system, which could simu
… Moreltaneously detect two different kinds of fluorescent signals from a single cell. Our results suggest that cyclic adenosine diphosphate-ribose and Inositol 1,4,5-trisphosphate are mediators of calcium release stimulated by glucose and ACh in MIN6 cells, respectively. These methods would be useful not only for investigating the detailed relationship between intracellular signaling mechanisms and intracellular calcium mobilization in MIN6 cells and RBL-2H3 cells, but also for studying the signaling mechanisms in many kinds of cells and for clinical pharmacy.1.マルチフォーカス立体カラーデジタルビデオ顕微鏡の開発と細胞応答解析への応用平成9〜11年度の本研究により、倒立型顕微鏡(本研究設備品費)、ビームスプリッター、ミクロメーター型Z軸ステージ(自作)、冷却カラーデジタルカメラ(本研究設備備品費)高画質業務用ビデオデッキ、リアルタイム画像解析用コンピュータ(本研究設備備品費)を組み合わせた焦点面同時観察カラースベクトル顕微システムの開発に成功した。2.膵臓β細胞インスリン放出機構の解明血糖値維持において重要な役割を果たしている膵臓β細胞からのインスリンの放出機構を、膵臓β細胞株(MIN6)と上記1で開発したシステムを用い解析した。その結果、従来は細胞膜電位の上昇により細胞外からのカルシウム流入が引き起こされ、結果的に細胞内カルシウム濃度が上昇すると考えられていたが、細胞内ストアーからのカルシウム放出が引き金となり細胞外からのカルシウム流入を誘導している等の細胞内カルシウム濃度変化とインスリン分泌との詳細な相関関係を明らかにした。3.RBL-2H3細胞におけるヒスタミン含有顆粒の動態と細胞内カルシウム変化の3次元解析上記1で開発したシステムを用い、アレルギー反応時に重要な役割を果たしているマスト細胞(RBL-2H3細胞)でのヒスタミン含有顆粒の動態と細胞内カルシウムの変化の3次元解析を試みた。その結果、細胞膜直下の小胞体と細胞膜との間でのカルシウム濃度の上昇が、抗原抗体刺激時の開口放出に必須であること等を発見した。4.臨床薬学分野への応用上記1のシステムの臨床薬学分野への応用を目指し、まず集中治療室等の臨床現場での活動を開始し、その中での薬剤師ならびに薬学の役割と位置づけを提言した。現在、臨床薬学分野へのより広範な応用を試みている。 Less